해양 에너지 : 파도, 조류, 바다의 온도차가 선사하는 미래 에너지

목차

해양 에너지란?
해양 에너지의 종류
해양에너지 종류에 따른 입지 조건
해양 에너지의 장점
해양 에너지의 과제

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해양 에너지란?

해양 에너지는 바다에서 얻을 수 있는 재생 가능 에너지의 한 종류입니다. 파도, 조류, 해수 온도 차이, 해양 바이오매스 등 다양한 형태로 존재하며, 깨끗하고 지속 가능한 에너지원으로 각광받고 있습니다.

 

해양 에너지의 종류

파력 발전

파력 발전은 파도의 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방식입니다. 파도의 에너지는 다양한 방식으로 전기 에너지로 변환될 수 있습니다.

 

제주 한경면 해상 1.2km 지점에 설치된 500kW급 파력발전소 (출처:이투뉴스)

조력 발전

조력 발전은 조석의 밀물과 썰물의 높이 차이를 이용하여 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식입니다. 조석 간만의 차가 큰 만이나 하구에 방조제를 설치하여 인공적인 저수지를 만들고, 밀물 때 저수지에 해수를 채우고 썰물 때 저수지에서 해수를 방류하면서 발생하는 낙차 에너지를 이용하여 전기를 생산합니다.

 

시설용량 254MW 규모로 세계 최대 규모의 "시화호" 조력 발전소 (출처: 나무위키)

 

조류 발전

조류 발전은 해양 조류의 흐름 에너지를 이용하여 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식입니다. 해저에 터빈을 설치하고, 해류의 흐름에 의해 터빈이 회전하면서 전기를 생산합니다.

울돌목 조류발전 조감도 (출처 : 나무위키)

 

해수 온도차 발전

해수 온도차 발전은 따뜻한 표면 해수와 차가운 심층 해수의 온도 차이를 이용하여 열역학 사이클을 통해 전기를 생산하는 방식입니다.

해수온도차 발전의 구성 (출처:에너지단열경제)

 

해양 바이오매스 발전

해양 바이오매스 발전은 해조류와 같은 해양 생물을 이용하여 바이오 연료를 생산하고, 이를 통해 전기를 생산하는 방식입니다. 해조류를 직접 연소하거나, 발효를 통해 바이오 가스를 생산하여 발전에 활용합니다.

 

생화학적 해조류-에너지 전환 공정 개념도 (출처: 서울경제- 부경대 유준교수 연구팀, 해조류 바이오매스 기술의 지속가능성 연구성과 발표 기사)

 

 

해양에너지 종류에 따른 입지 조건

구분	입지 조건
조력발전	평균 조차 3m이상이며, 폐쇄된 만의 형태. 해저의 지반이 강고하며 에너지 수요처와 근거리
파력발전	자원량이 풍부한 연안에서 육지에서 거리 30km 미만이며, 수심이 300m 미만인 해상.
조류발전	조류의 흐름이 2m/s 이상인 곳, 조류흐름의 특징이 분명한곳
온도차발전	연중 표/심층수의 온도차이가 17℃이상인 기간이 많을 것, 어업 및 선박 항행에 방해되지 않을 것

 

 

해양 에너지의 장점

• 지속 가능성: 해양 에너지는 태양 에너지와 마찬가지로 재생 가능한 에너지원입니다. 즉, 사용해도 없어지지 않고 자연적으로 다시 채워지기 때문에 지속 가능한 에너지원으로 볼 수 있습니다.
• 탄소 배출량 감소: 해양 에너지는 화석 연료를 사용하는 발전 방식과 달리 탄소 배출량이 적습니다. 따라서 기후 변화 방지에 기여할 수 있는 친환경적인 에너지원이라고 할 수 있습니다.
• 에너지 안보 강화: 해양 에너지는 해양 자원을 활용하는 에너지원이기 때문에, 국가의 에너지 안보를 강화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 특히, 해양 자원이 풍부한 국가들은 해양 에너지를 통해 에너지 자립도를 높일 수 있습니다.
• 새로운 일자리 창출: 해양 에너지 산업은 새로운 일자리 창출 잠재력이 높습니다. 해양 에너지 발전 시설 설치, 운영, 유지 보수 등 다양한 분야에서 일자리가 창출될 수 있습니다.
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친환경에너지인 해양 에너지

 

해양 에너지의 과제

• 기술 개발 필요성: 해양 에너지 기술은 아직 개발 초기 단계에 있으며, 상업적으로 활용하기 위해서는 기술 개발이 필요합니다. 특히, 해양 환경의 영향을 최소화하면서 경제성을 확보할 수 있는 기술 개발이 중요합니다.
• 초기 투자 비용: 해양 에너지 발전 시설 설치에는 초기 투자 비용이 많이 드는 편입니다. 따라서 투자 유치가 쉽지 않고, 사업의 경제성 확보에 어려움을 겪을 수 있습니다.
• 해양 환경 영향: 해양 에너지 발전 시설 설치 및 운영 과정에서 해양 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 환경 영향 평가를 철저히 수행하고, 지속 가능한 개발 방안을 모색해야 합니다.

 

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해양 에너지는 아직 초기 단계이지만, 기술 개발과 사회적 인식 개선을 통해 앞으로 중요한 에너지원으로 자리매김할 것으로 기대됩니다. 특히, 기후 변화 문제가 심화되고 에너지 안보에 대한 관심이 높아짐에 따라 해양 에너지의 중요성이 더욱 커질 것으로 전망됩니다.

 

 

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